DE69825414T2

DE69825414T2 - Aluminum alloy and process for its preparation

Info

Publication number: DE69825414T2
Application number: DE69825414T
Authority: DE
Inventors: Gerhard Borst; Josef Morianz
Original assignee: Corus Aluminium Profiltechnik GmbH; Corus Aluminium Profiltechnik Bonn GmbH
Current assignee: ST Extruded Products Germany GmbH
Priority date: 1998-02-17
Filing date: 1998-02-17
Publication date: 2005-08-11
Anticipated expiration: 2018-02-18
Also published as: EP0936278B1; DE69825414D1; EP0936278B2; ATE272725T1; DE69825414T3; EP0936278A1; US20010018940A1

Abstract

An AlMgSi-alloy suitable for manufacturing components having a high ductility, characterised in that the alloy contains, in wt.%: Mg 0.3 - 1.0 Si 0.3 - 1.2 Fe max. 0.35 Mn > 0.15 - 0.4 V 0.05 - 0.20 Cu max. 0.3 Cr max. 0.2 Zn max. 0.2 Ti max. 0.1 impurities max. 0.05 % each, total max. 0.15 %, balance aluminium

Description

Die Erfindung betrifft eine Al-Mg-Si-Legierung, die zur Herstellung von Bauteilen mit hoher Duktilität geeignet ist, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen neuen Aluminiumlegierung.The The invention relates to an Al-Mg-Si alloy used for the production suitable for components with high ductility and a method of making such a new aluminum alloy.

Al-Mg-Si-Legierungen wie die Aluminiumlegierungen der Serie AA6xxx sind weitverbreitet und wegen ihrer mäßig hohen Dehngrenze und Zugfestigkeit, der geringen Abschreckempfindlichkeit, der guten Korrosionsbeständigkeit und der günstigen Formcharakteristika bevorzugt. Legierungen der Serie AA6xxx werden aufgrund dieser wohlbekannten Eigenschaften immer attraktiver für Industrien wie das Transportwesen. Ferner zeigen Legierungen der Serie AA6xxx im allgemeinen zufriedenstellende Schweißcharakteristika, weshalb dieser Legierungstyp auch in hohem Maße für Anwendungen verwendet wird, die zur Konstruktion von geschweißten Strukturen führen. Zusätzliche Anwendungen für die Legierungen der Serie AA6xxx wären möglich, wenn die Duktilität weiter erhöht wird.Al-Mg-Si alloys like the AA6xxx series aluminum alloys are widely used and because of their moderately high Yield strength and tensile strength, low quench sensitivity, good corrosion resistance and the cheap Shape characteristics preferred. AA6xxx series alloys are due to These well-known properties are becoming increasingly attractive to industries like the transport system. Furthermore, alloys of the series AA6xxx generally satisfactory welding characteristics, which is why this Alloy type also to a high degree for applications used for the construction of welded structures to lead. additional Applications for the alloys of the series AA6xxx would be possible if the ductility continued elevated becomes.

Eine solche Aluminiumlegierung ist aus der internationalen Patentanmeldung Nr. WO 97/44501 bekannt. Die bekannte Legierung enthält folgende Legierungselemente in Gew.-%:
Si 0,4 – 0,8
Mg 0,4 – 0,7
Fe max. 0,30 und bevorzugt 0,18 – 0,25
Cu max. 0,20 und bevorzugt 0,12 – 0,16
Mn max. 0,15 und bevorzugt 0,05 – 0,10
V 0,05 – 0,20
Cr max. 0,10 und bevorzugt 0,01
Ti max. 0,10
Zn max. 0,10
unvermeidliche Verunreinigungen und Rest Aluminium.Such an aluminum alloy is known from international patent application no. WO 97/44501. The known alloy contains the following alloying elements in% by weight:
Si 0.4 - 0.8
Mg 0.4-0.7
Fe max. 0.30 and preferably 0.18-0.25
Cu max. 0.20, and preferably 0.12-0.16
Mn max. 0.15 and preferably 0.05-0.10
V 0.05-0.20
Cr max. 0.10 and preferably 0.01
Ti max. 0.10
Zn max. 0.10
unavoidable impurities and residual aluminum.

Eine Aufgabe der Erfindung liegt darin, eine neue Aluminiumlegierung vorzusehen, die zur Herstellung eines Produkts geeignet ist, das aus Bauteilen mit einer höheren Duktilität als bei der bekannten Aluminiumlegierung hergestellt ist, und ferner, daß die Aluminiumlegierung verbesserte Schweißeigenschaften hat. Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt darin, ein Verfahren zur Herstellung eines Produkts aus der neuen Aluminiumlegierung vorzusehen.A The object of the invention is to provide a new aluminum alloy intended to produce a product which: made of components with a higher ductility than in the known aluminum alloy, and further, that the Aluminum alloy has improved welding properties. Another The object of the invention is to provide a process for the preparation of a new aluminum alloy product.

Erfindungsgemäß ist eine Aluminiumlegierung vorgesehen, die folgende Legierungselemente in Gew.-% aufweist:
Si 0,3 – 1,2
Mg 0, 3 – 1, 0
Fe max. 0,35
Mn > 0,15 – 0,4
V 0,05 – 0,20
Cu max. 0,3
Cr max. 0,2
Zn max. 0,2
Ti max. 0,1,
und wobei das Verhältnis Mn/Fe in einem Bereich von 0,67 bis 1,0 liegt,
Verunreinigungen jeweils max. 0,05 %, gesamt max. 0,15 %, Rest Aluminium.According to the invention, an aluminum alloy is provided which has the following alloying elements in% by weight:
Si 0.3-1.2
Mg 0, 3 - 1, 0
Fe max. 0.35
Mn> 0.15-0.4
V 0.05-0.20
Cu max. 0.3
Cr max. 0.2
Zn max. 0.2
Ti max. 0.1
and wherein the ratio Mn / Fe is in a range of 0.67 to 1.0,
Impurities each max. 0.05%, total max. 0.15%, balance aluminum.

Auf diese Weise ist erreicht, daß die Aluminiumlegierung eine gute Festigkeit, eine verbesserte Duktilität, eine gute Korrosionsbeständigkeit und insbesondere im Falle von extrudierten Produkten eine gleichmäßige Oberfläche zeigt, Abwesenheit von Kleben des Stempels, gute Längsschweißnähte und die Möglichkeit, kompliziert geformte Profile zu extrudieren, die dünn- und/oder dickwandig sein können und mit ökonomischen Extrusionsraten verarbeitet werden können. Insbesondere der erhöhte Mn-Gehalt in der Aluminiumlegierung nach der Erfindung trägt zu einer verbesserten Duktilität und einem besseren Schweißverhalten bei. Ferner hat die Aluminiumlegierung verbesserte Eigenschaften nach dem Schweißen, ist weniger empfindlich gegen Wärmerisse während des Schweißens, und sie hat nach der Extrusion und Wärmebehandlungen eine fein gekörnte rekristallisierte Mikrostruktur. Und ferner hat die Aluminiumlegierung eine geringere Abschreckempfindlichkeit als Aluminiumlegierungen des Typs AA6005 A-Serie.On this way is achieved that the Aluminum alloy good strength, improved ductility, a good corrosion resistance and especially in the case of extruded products shows a uniform surface, Absence of sticking of the punch, good longitudinal welds and the possibility of complicated To extrude shaped profiles that are thin and / or thick-walled can and with economic extrusion rates can be processed. In particular, the increased Mn content in the aluminum alloy according to the invention contributes to a improved ductility and a better welding behavior at. Furthermore, the aluminum alloy has improved properties after welding, is less sensitive to heat leaks while of welding, and she has re-crystallized a finely grained after extrusion and heat treatments Microstructure. And further, the aluminum alloy has a smaller one Quench sensitivity as AA6005 aluminum alloys A series.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform hat die Aluminiumlegierung nach der Erfindung einen Mn-Gehalt in einem Bereich von > 0,15 – 0,30 Gew.-%. In diesem Bereich ist ein Optimum bei den mechanischen Eigenschaften und der Extrudierbarkeit erhalten.In a preferred embodiment, the aluminum alloy of the invention has an Mn content in a range of> 0.15-0.30 wt%. In this range is an optimum in the mechanical Properties and extrudability.

Die Aluminiumlegierung nach der Erfindung hat ein Mn/Fe-Verhältnis in einem Bereich von 0,67 bis 1,0.The Aluminum alloy according to the invention has an Mn / Fe ratio in a range of 0.67 to 1.0.

Der Mg-Gehalt liegt bevorzugt in einem Bereich von 0,5 – 0,7 Gew.-%, in welchem Bereich die Festigkeit optimiert ist, insbesondere bei Verwendung in Kombination mit einem Si-Gehalt in einem Bereich von 0,4 – 0,7 Gew.-%. Ein Mg-Gehalt unter 0,3 Gew.-% liefert nicht genügend Festigkeit in dem aus der Legierung der Erfindung erhaltenen Bauteil.Of the Mg content is preferably in a range of 0.5 - 0.7 wt .-%, in which range the strength is optimized, especially at Use in combination with a Si content in a range of 0.4 - 0.7 Wt .-%. An Mg content below 0.3 wt% does not provide sufficient strength in the component obtained from the alloy of the invention.

Bei einer anderen Ausführungsform der Legierung nach der Erfindung liegt der Si-Gehalt in einem Bereich von 0,5 – 0,6 Gew.-%, und der Mg-Gehalt liegt in einem Bereich von 0,4 – 0,7 Gew.-%, und bevorzugter liegt der Mg-Gehalt in einem Bereich von 0,45 – 0,55 Gew.-%. Bei dieser speziellen Ausführungsform der Legierung sind die mechanischen Eigenschaften des hergestellten Bauteils mit denjenigen eines Bauteils aus einer AA6016-Legierung vergleichbar.at another embodiment In the alloy of the invention, the Si content is within a range from 0.5 to 0.6 Wt .-%, and the Mg content is in a range of 0.4 to 0.7 wt .-%, and more preferably, the Mg content is in a range of 0.45-0.55 wt%. In this particular embodiment The alloys are the mechanical properties of the produced Component with those of a component made of an AA6016 alloy comparable.

Bei diesem Typ von Aluminiumlegierungen wird V zugegeben, um die Rekristallisierung zu verbessern, und es ist in einem Bereich von 0,05 – 0,2 Gew.-% und bevorzugter in einem Bereich von 0,05 – 0,15 Gew.-% anwesend. Es wird erwähnt, daß die US-Patentschrift 4,525,326 eine Aluminiumlegierung zur Herstellung von extrudierten Produkten offenbart, wo die Abschreckempfindlichkeit bezüglich der Festigkeit durch die Zugabe von V verbessert werden kann. Die Aluminiumlegierung enthält 0,05 bis 0,2 % V, Mangan in einer Konzentration gleich ¼ bis 2/3 der Eisenkonzentration.at In this type of aluminum alloys, V is added to recrystallize and it is in a range of 0.05-0.2 wt%. and more preferably in a range of 0.05-0.15 wt%. It is mentioned, that the US Patent 4,525,326 an aluminum alloy for the production of extruded Products where the quenching sensitivity to the Strength can be improved by the addition of V. The aluminum alloy contains 0.05 to 0.2% V, manganese in a concentration equal to ¼ to 2/3 the iron concentration.

Cu sollte nicht mehr als 0,3 Gew.-% betragen. Cu-Niveaus über 0,3 Gew.-% führen zu inakzeptabler Korrosionsbeständigkeit der Produkte aus der Legierung der Erfindung.Cu should not be more than 0.3 wt .-%. Cu levels above 0.3 Wt .-% lead to unacceptable corrosion resistance of the products of the alloy of the invention.

Cr verbessert die Korrosionsbeständigkeit der Legierung. Allerdings begrenzt Cr die Löslichkeit von Mn und reduziert weiter die Extrudierbarkeit der Aluminiumlegierung. Um die Bildung von groben Primärprodukten zu vermeiden und die Extrusionsfähigkeit zu verbessern, darf der Cr-Gehalt deshalb nicht mehr als 0,2 Gew.-% betragen, bevorzugt nicht mehr als 0,1 Gew.-% und bevorzugter nicht mehr als 0,06 Gew.-%.Cr improves corrosion resistance the alloy. However, Cr limits the solubility of Mn and reduces it further the extrudability of the aluminum alloy. To the education of crude primary products to avoid and the extrusion ability Therefore, the Cr content should not be more than 0.2 wt%. is preferably not more than 0.1% by weight, and more preferably not more than 0.06 wt .-%.

Zn gilt als ein Verunreinigungselement und kann bis zu 0,2 Gew.-% toleriert werden, aber beträgt bevorzugt weniger als 0,1 Gew.-%.Zn is considered an impurity element and can tolerate up to 0.2% by weight be, but is preferably less than 0.1% by weight.

Ti ist wichtig als Korn-Refiner während der Verfestigung sowohl von Barren als auch von Schweißverbindungen, die unter Verwendung der Legierung der Erfindung hergestellt wurden. Der bevorzugte Bereich für Ti ist nicht mehr als 0,1 Gew.-%.Ti is important as a grain refiner during solidification of billets as well as welded joints, made using the alloy of the invention. The preferred range for Ti is not more than 0.1% by weight.

Der Rest ist Al und unvermeidbare Verunreinigungen. Typischerweise ist jedes Verunreinigungselement maximal mit 0,05 Gew.-% anwesend, und die Gesamtmenge von Verunreinigungen beträgt maximal 0,15 Gew.-%.Of the The rest is Al and unavoidable impurities. Typically is each impurity element maximum of 0.05 wt .-% present, and the total amount of impurities is at most 0.15% by weight.

Außerdem ist die Erfindung in einem Verfahren zur Herstellung eines Produkts aus der Aluminiumlegierung nach der Erfindung verkörpert, wobei das Verfahren nacheinander folgende Schritte umfaßt

a) die Legierung wird zu Barren gegossen;
(b) der gegossene Barren wird homogenisiert;
(c) der homogenisierte Barren wird zu einem Produkt warmbearbeitet;
(d) das Produkt wird gealtert.

In addition, the invention is embodied in a method for producing an aluminum alloy product according to the invention, the method comprising the steps of successively

a) the alloy is cast into ingots;
(b) the cast billet is homogenized;
(c) the homogenized ingot is hot worked into a product;
(d) the product is aged.

Auf diese Weise ist erreicht, daß das Produkt hervorragende Eigenschaften gegenüber einem vernünftigen Kostenniveau für die Anwendungen erwirbt, welche den Erfindern vorschweben.On this way is achieved that the Product has excellent properties over a reasonable one Cost level for acquires the applications which the inventors envision.

Zum Gießen der Aluminiumlegierung zu Barren oder Extrusionsknüppeln können sowohl kontinuierliche als auch halbkontinuierliche Gußverfahren verwendet werden. Man hat überraschenderweise herausgefunden, daß während eines halbkontinuierlichen DC-Gießens (Direct Chill; Direktabkühlen) von Knüppeln die Aluminiumlegierung während des Gießens signifikant weniger empfindlich gegenüber Rißbildung ist. Die reduzierte Rißempfindlichkeit wird hauptsächlich dem erhöhten Mn-Gehalt gegenüber der bekannten Aluminiumlegierung zugeschrieben.To the to water The aluminum alloy to ingots or extrusion billets can both continuous as well as semi-continuous casting processes can be used. One has surprisingly found out during a semi-continuous DC casting (Direct Chill) of clubs the aluminum alloy during of the casting significantly less susceptible to cracking. The reduced crack sensitivity becomes main the heightened Mn content compared attributed to the known aluminum alloy.

Nach dem Gießen wird die Aluminiumlegierung homogenisiert. Das Ziel der Homogenisierungsbehandlung besteht unter anderen Dingen darin, die Mikrostruktur zu homogenisieren, das Mg und Si zu lösen, mögliche Restspannungen abzufangen, die sich aus dem Gußverfahren ergeben, und scharfe oder nadelförmige intermetallische Verbindungen kugelig zu glühen, die während der Verfestigung der Aluminiumlegierung gebildet wurden. Eine Homogenisierung für 8 – 30 Stunden bei einer Temperatur im Bereich von 530°C bis knapp unter der Schmelztemperatur der Aluminiumlegierung ist ausreichend. Eine längere Homogenisierungszeit ist nicht nachteilig, aber ist nicht erforderlich und dient nur dazu, die Produktionskosten zu erhöhen. Bevorzugt wird die Legierung für 8 – 20 Stunden in einem Temperaturbereich von 580°C bis knapp unter der Schmelztemperatur der Aluminiumlegierung homogenisiert. Bevorzugter wird die Legierung für 8 – 16 Stunden in einem Temperaturbereich von 590 – 605°C homogenisiert. Man hat herausgefunden, daß solch eine hohe Homogenisierungstemperatur vorteilhaft zur Warmbearbeitung der Legierung mittels Extrusion zu komplex gestalteten Profilen vorteilhaft ist, die dünnwandig oder dickwandig sein können. Auf diese Weise kann trotz des relativ hohen Mn-Gehalts eine akzeptable Extrusionsrate aufrechterhalten werden. Ferner hat das endgültige Produkt aufgrund der relativ hohen Homogenisierungsbehandlung eine fein gekörnte, völlig rekristallisierte Mikrostruktur.After casting, the aluminum alloy is homogenized. The goal of Homogenisierungsbe Among other things, the action is to homogenize the microstructure, dissolve the Mg and Si, intercept possible residual stresses resulting from the casting process, and spheroidize sharp or acicular intermetallic compounds formed during the solidification of the aluminum alloy. Homogenization for 8 to 30 hours at a temperature in the range of 530 ° C to just below the melting temperature of the aluminum alloy is sufficient. A longer homogenization time is not detrimental, but is not required and only serves to increase production costs. Preferably, the alloy is homogenized for 8 to 20 hours in a temperature range of 580 ° C to just below the melting temperature of the aluminum alloy. More preferably, the alloy is homogenized for 8-16 hours in a temperature range of 590-605 ° C. It has been found that such a high homogenization temperature is advantageously advantageous for hot working the alloy by extrusion into complex shaped profiles which may be thin-walled or thick-walled. In this way, despite the relatively high Mn content, an acceptable extrusion rate can be maintained. Further, due to the relatively high homogenization treatment, the final product has a finely grained, fully recrystallized microstructure.

Nach der Homogenisierung wird die Legierung zu Blechen, Stäben, Profilen oder Draht oder andere geformte Materialien warmbearbeitet, die zur Verarbeitung zu Produkten geeignet sind. Die Warmbearbeitung umfaßt Walzen, Schmieden und Hydroformung. Die Erfindung ist bevorzugt dadurch gekennzeichnet, daß der Barren oder der Extrusionsknüppel über ein Extrusionsverfahren zu Produkten verarbeitet wird, bei welchem direkte oder indirekte Extrusion verwendet werden kann. Die Barrentemperatur während der Extrusion liegt bevorzugt in dem Temperaturbereich von 450 – 580°C. Unter Verwendung eines Extrusionsverfahrens kann die Aluminiumlegierung nach der Erfindung z.B. zu T-förmigen Profilen mit einer Wanddicke von bis zu 20 mm und Mehfachhohlprofilen mit einer Wanddicke in einem Bereich von 1,5 bis 4,0 mm verarbeitet werden.To Homogenization is the alloy to sheets, rods, profiles or wire or other shaped materials which have been hot worked suitable for processing into products. Hot working includes rolling, Forging and hydroforming. The invention is preferred characterized in that the ingot or the extrusion billet over Extrusion process is processed into products in which direct or indirect extrusion can be used. The bar temperature while the extrusion is preferably in the temperature range from 450 to 580 ° C. Under Using an extrusion process, the aluminum alloy according to the invention e.g. to T-shaped Profiles with a wall thickness of up to 20 mm and multiple hollow profiles processed with a wall thickness in a range of 1.5 to 4.0 mm become.

Nach dem Warmextrudieren wird die Legierung mittels Wasser oder Wassersprühen oder Kaltluft abgeschreckt. Dies wird auch mit dem Begriff "Preßabschrecken" bezeichnet.To For heat extrusion, the alloy is sprayed with water or water or Quenched cold air. This is also referred to by the term "press-quenching".

Bei einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird die Legierung der Erfindung nach dem Warmextrudieren zunächst abkühlen. Die Abkühlungsgeschwindigkeit ist hier nicht so wichtig. Die Abkühlung findet typischerweise in Luft statt. Danach wird die Legierung wärmebehandelt, indem sie für 0,5 – 3 Sunden in einem Temperaturbereich von 400 – 565°C gehalten wird. Das Ziel dieser Wärmebehandlung, die auch als Lösungswärmebehandlung bekannt ist, liegt unter anderen Dingen darin, das Si und Mg zu lösen. Diese Lösungswärmebehandlung findet bevorzugt für 0,5 – 1,5 Stunden in einem Temperaturbereich von 400 – 560°C statt. Unmittelbar nach der Lösungswärmebehandlung wird die Legierung bevorzugt auf unter 100°C abgekühlt, bevorzugt mittels Abschrecken in Wasser, um eine unkontrollierte Ausfällung zu minimieren.at a further embodiment of the process becomes the alloy of the invention after heat extrusion first cooling down. The cooling rate is not so important here. The cooling typically takes place in air instead. Thereafter, the alloy is heat treated by working for 0.5 - 3 hours in a temperature range of 400 - 565 ° C is maintained. The goal of this Heat treatment also as a solution heat treatment Among other things, this is due to the Si and Mg to solve. This solution heat treatment is preferred for 0.5 - 1.5 Hours in a temperature range of 400 - 560 ° C instead. Immediately after the Solution heat treatment The alloy is preferably cooled to below 100 ° C, preferably by means of quenching in water to minimize uncontrolled precipitation.

In einem folgenden Schritt wird das Material auf das gewünschte Niveau mechanischer und physikalischer Eigenschaften gealtert. Der Alterungsschritt kann mittels natürlicher Alterung oder künstlicher Alterung durch Glühen bei 6 – 30 Stunden in einem Temperaturbereich von 130 – 180°C durchgeführt werden. Dieses Glühen findet bevorzugt für 8 – 12 Stunden in einem Temperaturbereich von 160 – 180°C statt, wonach die Abkühlung auf Raumtemperatur über Abkühlung an die Luft stattfindet.In In a subsequent step, the material is at the desired level mechanical and physical properties aged. The aging step can by means of natural Aging or artificial Aging by annealing at 6 - 30 Hours are carried out in a temperature range of 130-180 ° C. This glow takes place preferred for 8 - 12 Hours in a temperature range of 160-180 ° C, after which the cooling on Room temperature over Cooling takes place in the air.

Nach dem vollständigen Wärmebehandlungszyklus kann das Material zu Produkten vieler Arten verarbeitet werden. Die Aluminiumlegierung ist bevorzugt zur Anwendung bei Bauteilen geeignet, die unter anderen Dingen eine starke Fähigkeit zur Absorption kinetischer Energie durch plastische Verformung erfordern, wie Bauteile, die zur Anwendung bei Eisenbahnfahrzeugen geeignet sind. Die Aluminiumlegierung ist ferner dazu geeignet, bei geschweißten Konstruktionen, insbesondere bei Fahrzeugkonstruktionen verwendet zu werden. Ferner ist die Aluminiumlegierung dazu geeignet, bei hydrogeformten Strukturen verwendet zu werden.To the complete Heat treatment cycle The material can be processed into products of many kinds. The aluminum alloy is preferred for use with components suitable, among other things, a strong ability to absorb kinetic Require energy through plastic deformation, such as components that suitable for use in railway vehicles. The aluminum alloy is also suitable for welded constructions, in particular to be used in vehicle designs. Further, the aluminum alloy suitable for use in hydroformed structures.

Die Erfindung wird nun durch einige Beispiele veranschaulicht, die den Umfang der Erfindung nicht einschränken.The Invention will now be illustrated by some examples which illustrate the Not limit the scope of the invention.

BeispieleExamples

Tabelle 1 listet die chemische Zusammensetzungen einiger Vergleichsmaterialien (Legierungen 1 – 3) und von Legierungen auf, die in den Umfang der Erfindung fallen (Legierungen 4 – 5).table 1 lists the chemical compositions of some comparison materials (Alloys 1 - 3) and of alloys falling within the scope of the invention (alloys 4 - 5).

Diese Legierungen wurden durch folgende Schritte verarbeitet:

(i) DC-Gießen von Extrusionsknüppeln mit einem Durchmesser von 344 mm;
(ii) Homogenisierung, vgl. Tabelle 2;
(iii) Extrusion bei 480°C;
(iv) Preßabschreckung;
(v) Altern für 9 Stunden bei 160°C.

These alloys were processed by the following steps:

(i) DC casting of 344 mm diameter extrusion billets;
(ii) Homogenization, cf. Table 2;
(iii) extrusion at 480 ° C;
(iv) press deterrent;
(v) Aging for 9 hours at 160 ° C.

Tabelle 2 listet die für jede Legierung angewandte Homogenisierungsbehandlung auf. Die Knüppel wurden zu folgenden Formen extrudiert:

(a) T-förmiges Profil mit einer Wanddicke von 20 mm;
(b) Mehrfachhohlprofil mit Wanddicken zwischen 2,5 und 4,0 mm.

Table 2 lists the homogenization treatment used for each alloy. The billets were extruded into the following forms:

(a) T-shaped profile with a wall thickness of 20 mm;
(b) Multiple hollow section with wall thicknesses between 2.5 and 4.0 mm.

Alle Ergebnisse (Mikrostrukturen, mechanische Eigenschaften) am vorderen Ende, in der Mitte und am hinteren Ende an jedem untersuchten Produkt jedes Legierungstyps zeigten in der Extrusionsrichtung nur sehr geringe Variationen, und deshalb war eine weitere Differenzierung innerhalb einer Variante nicht erforderlich. Die folgenden Ergebnisse sind in jedem Fall durchgehend Mittelwerte aus den verschiedenen Teilen des Materials.All Results (microstructures, mechanical properties) at the front End, center and back of each product tested of each type of alloy showed very little in the extrusion direction small variations, and therefore was another differentiation not required within a variant. The following results are in each case continuous mean values from the different ones Parts of the material.

Die Mikrostruktur in dem T-förmigen, dickwandigen Extrusionsprodukt (a) zeigte im Falle von Legierung 1 ein nicht rekristallisiertes Zentrum und eine Schicht von groben Körnern mit einem Durchmesser von etwa 1 mm an der Oberfläche. Die Legierung 4 zeigte ein nicht rekristallisiertes Zentrum und eine Schicht mit einer Dicke von 3 – 4 mm von groben Körnern nahe an der Oberfläche. Die Legierung 5 zeigte über den gesamten Querschnitt des Produkts eine voll rekristallisierte Mikrostruktur mit gleichmäßigen feinen Körnern. Die Mikrostruktur von Legierung 2 war sehr ähnlich der Mikrostruktur von Legierung 4. Das gleiche galt für die Legierung 3 und Legierung 5.The Microstructure in the T-shaped, thick-walled extrusion product (a) showed in the case of alloy 1, a non-recrystallized center and a coarse layer grains with a diameter of about 1 mm at the surface. The Alloy 4 showed a non-recrystallized center and a Layer with a thickness of 3 - 4 mm of coarse grains close to the surface. The alloy 5 showed over the entire cross-section of the product fully recrystallized Microstructure with uniform fine Grains. The microstructure of Alloy 2 was very similar to the microstructure of Alloy 4. The same was true for Alloy 3 and Alloy 5.

Die Mikrostruktur in dem Mehrfachhohlprofil (b) zeigte im Falle der Legierung 1 eine Kombination von kleinen und groben Körnen und auch einige nicht rekristallisierte Abschnitte. Die Legierung 4 zeigte eine voll rekristallisierte Mikrostruktur und große Unterschiede in der Korngröße. Die Legierung 5 zeigte eine voll rekristallisierte Mikrostruktur und eine gleichmäßigere Korngröße als bei Legierung 4. Die Mikrostruktur von Legierung 2 war sehr ähnlich der Mikrostruktur von Legierung 4. Das gleiche galt für die Legierung 3 und Legierung 5.The Microstructure in the multi-hollow profile (b) showed in the case of Alloy 1 is a combination of small and coarse grains and also some non-recrystallized sections. The alloy 4 showed a fully recrystallized microstructure and big differences in grain size. The Alloy 5 showed a fully recrystallized microstructure and a more uniform grain size than at Alloy 4. The microstructure of Alloy 2 was very similar to that of Microstructure of Alloy 4. The same was true for the alloy 3 and alloy 5.

Tabelle 3 listet die Ergebnisse des Testens auf mechanische Eigenschaften auf, wo Rm die Zerreißbeanspruchung ist, Rp 0,2 die 0,2 % Dehngrenze ist und A die Bruchdehnung ist (A5 nach deutschen Standards).table 3 lists the results of testing for mechanical properties on where Rm the tensile stress Rp 0.2 is the 0.2% proof stress and A is the elongation at break (A5 according to German standards).

Aus Tabelle 3 ist zu ersehen, daß eine Erhöhung des Mn-Gehalts auf über 0,15 % einen signifikanten Effekt auf die Duktilität des extrudierten Produkts hat. Für die T-förmigen, dickwandigen Strangpreßprofile ist zu erwähnen, daß die Proben für das Zugtesten aus dem Zentrum der Profile (Proben mit einem Durchmesser von 10 mm) genommen wurden und deshalb im Falle von Legierung 1, 2 und 4 eine Verbesserung der Zugeigenschaften aufgrund der nicht rekristallisierten Teile zeigen, die im Zentrum anwesend sind. Allerdings muß bedacht werden, daß die mechanischen Werte signifikante Unterschiede in Dickenrichtung über die Form zeigen. Die Werte im zentralen Teil – wie in der Tabelle dargestellt – sind ziemlich hoch für die Legierungen 1, 2 und 4. Dies liegt an dem positiven Effekt, daß die nicht rekristallisierten Zonen getestet wurden. Die Eigenschaften nahe an der Oberfläche in den rekristallisierten Teilen sind in diesen Fällen deutlich schlechter. Die Legierungen 3 und 5 als voll rekristallisierte Strangpreßprofile zeigen das beständigste Verhalten.Out Table 3 shows that a increase of the Mn content on over 0.15% had a significant effect on the ductility of the extruded one Product has. For the T-shaped, thick-walled extruded profiles is to mention that the Samples for tensile testing from the center of the profiles (samples with a diameter of 10 mm) and therefore in the case of Alloy 1, 2 and Figure 4 shows an improvement in tensile properties due to unrecrystallized Show parts that are present in the center. However, must be considered be that the mechanical values significant differences in thickness direction over the Show form. The values in the central part - as shown in the table - are quite high for Alloys 1, 2 and 4. This is due to the positive effect that the non-recrystallized zones were tested. The properties close to the surface in the recrystallized parts are evident in these cases worse. Alloys 3 and 5 as fully recrystallized extrusions show the most consistent Behavior.

Die Tabelle 4 listet die mechanischen Eigenschaften der extrudierten Profile nach dem Schweißen unter Verwendung einer vollautomatischen MIG-Vorrichtung und eines Schweißdrahts aus AlMg4,5MnZr mit einer Dicke von 1,6 mm auf. Die T-förmigen Profile (a) haben 6 Schichten, und die Schweißraupenüberfüllung wurde vor dem Testen entfernt. Die Mehrfachhohlprofile (b) haben 1 Schicht (bei einer Wanddicke von 4 mm), und die Schweißraupe wurde vor dem Testen nicht entfernt. In allen Fällen wurden die Risse während des Zugtestens in der von Wärme affizierten Zone beobachtet.The Table 4 lists the mechanical properties of the extruded ones Profiles after welding using a fully automatic MIG device and a welding wire made of AlMg4.5MnZr with a thickness of 1.6 mm. The T-shaped profiles (a) have 6 layers, and the weld bead trapping was before testing away. The multiple hollow profiles (b) have 1 layer (at one Wall thickness of 4 mm), and the bead was before testing not removed. In all cases the cracks were during of tensile testing in the heat observed affected zone.

Die Schweißkonstruktionen zeigten das normale Verhalten, was die Bildung von Korngrenzöffnungen angeht. Die Menge und Größe von Kerngrenzöffnungen hängen stark von der Korngröße des Muttermaterials ab. Die Legierung 5 als die Variante mit der kleineren und gleichmäßigsten Korngröße zeigte die besten Eigenschaften, gefolgt von Legierung 4. Die Legierung 1 – nämlich im Falle des Mehrfachhohlprofils – zeigte eine signifikante Tendenz zur Bildung von Korngrenzöffnungen.The weldments showed the normal behavior with regard to the formation of grain boundary holes. The amount and size of core boundary openings hang strongly on the grain size of the parent material. Alloy 5 as the variant with the smaller and most uniform Grain size showed the best properties, followed by alloy 4. The alloy 1 - namely in Trap of the multi-hollow profile - showed a significant tendency to form grain boundary openings.

Tabelle 1

Table 1

Tabelle 2

Table 2

Tabelle 3

Table 3

Tabelle 4

Table 4

Claims

Al-Mg-Si alloy suitable for producing high ductility components, characterized in that the alloy contains in wt%: Mg 0.3-1.0 Si 0.3-1.2 Fe max. 0.35 Mn> 0.15 - 0.4 V 0.05 - 0.20 Cu max. 0.3 Cr max. 0.2 Zn max. 0.2 Ti max. 0.1, and wherein the ratio Mn / Fe is in a range of 0.67 to 1.0, impurities each max. 0.05%, total max. 0.15%, balance aluminum.

Al-Mg-Si alloy according to claim 1, characterized in that that the Mn content in a range of> 0.15-0.30% by weight lies.

Al-Mg-Si alloy according to claim 1 or 2, characterized characterized in that Mg content in a range of 0.5 to 0.7 wt .-% is.

Al-Mg-Si alloy according to one of claims 1 to 3, characterized in that the Si content is in a range of 0.4 to 0.7 wt%.

Al-Mg-Si alloy according to claim 1 or 2, characterized characterized in that Si content in a range of 0.5 - 0.6 wt .-% and the Mg content in a range of 0.4 - 0.7 % By weight.

Al-Mg-Si alloy according to claim 5, characterized in that that the Mg content is in a range of 0.45 - 0.55 wt .-%.

Process for the preparation of a product from a Al-Mg-Si alloy according to one of the claims 1 to 6, characterized in that the method comprises the following steps comprising: (A) the alloy is poured into ingots; (b) the cast billet is homogenized; (c) the homogenized ingot becomes a Product hot worked; (d) the product is aged.

Method according to claim 7, characterized in that that the Hot working extrusion comprises.

Method according to claim 7 or 8, characterized that this Homogenizing includes that the cast Ingots for 8 - 30 Hours in a temperature range of 530 ° C to just below the melting temperature the alloy is held.

Method according to claim 8, characterized in that that this Homogenizing includes that the cast ingots for 8 - 20 Hours in a temperature range of 580 ° C to just below the melting temperature the alloy is held.

Method according to claim 10, characterized in that that this Homogenizing includes that the cast ingots for 8 - 16 Hours in a temperature range of 590 - 605 ° C is maintained.

Use of a component made of an Al-Mg-Si alloy according to one of the claims 1 to 6 produced or from the method according to one of claims 7 to 11 was obtained in a railway vehicle.

welded Structure comprising at least one welded plate or an extruded profile of an Al-Mg-Si alloy according to any one of claims 1 to 7 has.

Hydroformed structure having a component, that of an Al-Mg-Si alloy according to any one of claims 1 to 6 produced or from the method according to one of claims 7 to 11 was obtained.